LTA-1000KR LED顯示屏規格書 - 矩形光條 - 超級紅色 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 英文技術文件

1. 產品概覽

LTA-1000KR係一款固態發光二極管（LED）顯示模組，設計成十段矩形光條。佢嘅主要功能係為需要連續視覺指示器或光源嘅應用提供一個大面積、明亮且均勻嘅照明區域。呢款器件專為可靠性同效率而設計，採用先進半導體材料以提供穩定性能。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款產品嘅主要優勢包括佢嘅大面積同均勻發光表面，好適合用喺需要清晰矩形圖案嘅狀態指示器、面板照明或背光應用。佢運作時功耗低，有助於實現節能系統設計。高亮度同高對比度確保咗即使喺光線充足嘅環境中都有極佳嘅可見度。佢嘅固態結構相比傳統白熾燈或熒光指示器，提供咗更優越嘅可靠性同更長壽命，冇燈絲會燒斷或氣體會退化。器件按發光強度分級，確保生產中亮度匹配一致。此外，佢符合無鉛封裝要求，符合現代環保法規（RoHS）。呢啲功能嘅結合，令佢好適合用喺工業控制面板、儀器儀表、消費電子產品同汽車儀表板應用，呢啲應用都對可靠同清晰嘅視覺信號有嚴格要求。

2. 技術規格深入分析

呢部分對規格書中定義嘅器件電氣、光學同物理參數進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 光度學同光學特性

光學性能係器件功能嘅核心。所用嘅LED晶片基於AlInGaP（磷化鋁銦鎵）技術，採用非透明GaAs襯底，呢種技術喺紅/橙色波長光譜中以高效率聞名。當驅動電流（IF）為20 mA時，典型峰值發射波長（λp）為639 nm，屬於超級紅色顏色範圍。主波長（λd）規定為631 nm。譜線半寬（Δλ）為20 nm，表示發射光嘅波段相對較窄，有助於提高色純度。

每段嘅平均發光強度（Iv）係一個關鍵參數。喺測試條件IF=1 mA下，強度範圍從最小值200 μcd到典型值675 μcd。相似發光區域之間嘅發光強度匹配比規定為最大2:1，呢個參數對於確保所有十段同時點亮時外觀均勻好重要。

2.2 電氣參數同絕對最大額定值

了解電氣極限對於可靠嘅電路設計至關重要。絕對最大額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。

• 每段功耗：最大70 mW。呢個係單個LED段可以安全地以熱量形式耗散嘅最大功率。
• 每段連續正向電流：喺25°C時最大25 mA。呢個額定值會隨環境溫度（Ta）升高超過25°C而線性降低，降額率為0.33 mA/°C。設計師必須根據應用嘅最高工作溫度計算降低後嘅最大電流。
• 每段峰值正向電流：最大90 mA，但僅適用於脈衝條件（1/10佔空比，0.1 ms脈衝寬度）。呢個允許短暫過驅動以實現更高嘅瞬時亮度。
• 每段正向電壓（VF）：喺IF=20 mA時，典型值為2.6 V，最大值為2.6 V。最小值為2.0 V。呢個壓降對於計算串聯限流電阻值好重要。
• 每段反向電壓：最大5 V。超過呢個值可能會損壞LED結。
• 每段反向電流（IR）：當施加5 V反向電壓（VR）時，最大為100 μA。

2.3 熱力同環境規格

器件嘅額定工作溫度範圍為-35°C至+105°C。儲存溫度範圍相同。呢個寬範圍確保咗喺惡劣環境下嘅功能性。正向電流隨溫度降低（0.33 mA/°C）係LED熱特性嘅直接結果；溫度越高，效率同最大安全工作電流就越低。規定嘅焊接條件係波峰焊或回流焊工藝，其中封裝體溫度喺3秒內唔超過260°C，測量點喺安裝平面下方1/16英寸（約1.6 mm）處。呢個指南對於組裝以防止塑料封裝或內部鍵合線受熱損壞至關重要。

3. 機械同封裝資訊

3.1 物理尺寸同結構

器件被描述為矩形光條。封裝具有灰色面同白色段，呢種設計可能通過為點亮嘅段提供深色背景來增強對比度。確切尺寸喺圖紙中提供（規格書中有引用但文本中未詳細說明）。所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，標準公差為±0.25 mm。接腳尖端偏移嘅特定公差為±0.4 mm，呢個對於PCB焊盤設計同自動化組裝好重要。

3.2 接腳連接同內部電路

LTA-1000KR具有20接腳配置。接腳定義清晰：接腳1至10係段A至K嘅陽極（注意：跳過咗'I'，使用J同K）。接腳11至20係對應嘅陰極，順序相反（陰極K至陰極A）。呢種排列方式表明每段採用共陰極式連接，但可以獨立訪問每個LED嘅陽極同陰極。呢個為多路復用或獨立段控制提供咗最大靈活性。內部電路圖有引用，通常顯示十個獨立嘅LED元件。

4. 應用指南同設計考慮

4.1 典型應用場景

呢款光條專為需要明亮指示器線性陣列嘅應用而設計。潛在用途包括：

• 電平指示器：用於信號強度、音量、壓力或溫度計，點亮嘅長度對應一個數值。
• 進度條：用於儀器儀表或消費設備，顯示完成狀態。
• 背光：用於需要均勻矩形照明嘅側光式面板或標牌。
• 工業狀態顯示：用於控制面板，顯示多個通道嘅機器狀態或警報狀況。

4.2 電路設計同驅動考慮

要安全有效地操作LTA-1000KR，必須遵循以下幾項設計規則：

1. 電流限制：LED係電流驅動器件。必須對每段使用一個串聯電阻（或電流調節驅動電路）來將正向電流限制喺安全值，通常喺或低於25 mA連續額定值。電阻值使用歐姆定律計算：R = (電源電壓 - VF) / IF，其中VF係LED嘅正向電壓（計算最壞情況電流時使用最大值）。
2. 熱管理：雖然每段功耗較低（最大70 mW），但十段總共可達700 mW。如果所有段都以高電流連續驅動，特別係喺高環境溫度下，可能需要足夠嘅PCB銅面積或其他散熱措施。
3. 多路復用：獨立嘅陽極同陰極訪問使器件非常適合多路復用驅動方案。呢個可以減少所需微控制器I/O接腳嘅數量。必須注意確保多路復用脈衝期間嘅峰值電流唔超過90 mA額定值，並且隨時間嘅平均電流符合連續額定值。
4. 反向電壓保護：喺可能出現反向電壓瞬變嘅電路中，可能需要外部保護二極管，因為LED自身嘅反向電壓額定值只有5V。

4.3 組裝同處理

必須遵守焊接曲線（最高260°C，持續3秒）以防止封裝開裂或分層。喺處理同組裝期間應遵守標準ESD（靜電放電）預防措施，因為LED晶片對靜電敏感。儲存應喺指定嘅溫度同濕度範圍內，以防止吸濕，吸濕會導致回流焊期間出現爆米花現象。

5. 性能分析同技術比較

5.1 關鍵參數分析

使用AlInGaP技術係一個重要因素。相比舊技術，例如標準GaAsP（磷化鎵砷）紅色LED，AlInGaP提供咗顯著更高嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更高亮度。非透明GaAs襯底有助於將光線向上引導，提高頂面嘅有效光輸出。規定嘅發光強度匹配比2:1係呢類顯示器嘅標準等級，確保可接受嘅視覺均勻性。需要更嚴格均勻性嘅設計師需要實施電氣校準或選擇分檔部件（如果有的話）。

5.2 同替代方案比較

同分立LED集群相比，呢款集成光條提供咗更均勻同機械上更穩固嘅解決方案，組裝更簡化（一個組件對比十個）。同真空熒光或電致發光顯示器相比，LED提供咗更長嘅壽命、更低嘅工作電壓，並且冇氣體洩漏或熒光粉退化嘅風險。主要嘅權衡可能係視角同特定色點，對於呢個型號，色點固定喺深紅色光譜。

6. 常見問題（基於技術參數）

問：我可以同時以25 mA驅動所有十段嗎？

答：可以，從電氣角度講係可以嘅，因為每段都係獨立嘅。然而，你必須考慮總功耗（高達700 mW）並確保PCB同周圍環境能夠處理產生嘅熱量以保持可靠性，特別係接近溫度上限時。

問：峰值波長同主波長有咩區別？

答：峰值波長（λp=639nm）係發射光譜強度最大嘅波長。主波長（λd=631nm）係單色光嘅波長，對人眼而言會呈現相同顏色。差異係由於LED發射光譜嘅形狀造成嘅。

問：我應該點樣理解發光強度係用... CIE人眼響應曲線測量呢個註釋？

答：呢個註釋確認咗強度值（以微坎德拉，μcd為單位）係光度學單位，經過標準人眼明視覺（適應日光）視覺靈敏度曲線加權。呢個令數字對於預測感知亮度有意義，相反，輻射度量單位（瓦特）測量嘅係總光功率，唔考慮顏色。

問：接腳定義顯示獨立嘅陽極同陰極。我可以將佢接線成共陽極或共陰極顯示器嗎？

答：物理接腳定義係固定嘅。要模擬共陰極顯示器，你需要喺PCB上將所有陰極接腳（11-20）連接埋一齊。要模擬共陽極顯示器，你需要將所有陽極接腳（1-10）連接埋一齊。提供嘅配置提供咗喺硬件上實現任一方式嘅靈活性。

7. 設計同使用案例研究

場景：設計電池電量指示器

一位設計師正在為工具電池創建一個充電器。佢哋想要一個10段條形圖來顯示從0%到100%嘅充電電量。選擇LTA-1000KR係因為佢嘅亮紅色同矩形段形狀，易於閱讀。

實施：系統微控制器嘅I/O接腳有限。設計師使用多路復用方案。佢將十個陽極（接腳1-10）連接到十個配置為輸出嘅獨立微控制器接腳。佢將十個陰極（接腳11-20）連接埋一齊，並通過一個由另一個微控制器接腳控制嘅單個N溝道MOSFET來吸收呢個公共節點。要點亮一段，將其對應嘅陽極接腳設為高電平（通過限流電阻），並打開公共陰極MOSFET。微控制器快速循環掃描每段（例如，每段1ms）。每段嘅峰值電流通過電阻計算設定為20 mA：R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 歐姆（使用120Ω或150Ω標準值）。每段嘅平均電流為2 mA (20 mA * 1/10佔空比)，完全喺連續額定值範圍內。由於視覺暫留，顯示器看起來均勻點亮。亮度可以通過軟件改變多路復用嘅佔空比來輕鬆調整。

8. 技術原理介紹

發光二極管（LED）係半導體p-n結器件。當施加正向電壓時，來自n型區域嘅電子同來自p型區域嘅空穴被注入結區域。當呢啲電荷載流子復合時，能量被釋放。喺AlInGaP等材料中，呢啲能量主要作為光子（光）而非熱量釋放。發射光嘅特定波長（顏色）由半導體材料嘅帶隙能量決定，帶隙能量喺晶體生長過程中通過調整鋁、銦、鎵同磷嘅比例來設計。非透明襯底吸收向下發射嘅光，通過減少內部損耗並鼓勵光從晶片頂面射出，從而提高整體效率。封裝嘅灰色面同白色段分別充當反射器同漫射器，從安裝喺下面嘅分立LED晶片產生均勻嘅矩形外觀。

9. 技術趨勢同背景

LTA-1000KR代表咗成熟嘅LED顯示技術。更廣泛嘅行業趨勢一直係朝向更高效率同更大集成度。雖然像呢款咁樣嘅分立LED光條對於特定外形因素仍然至關重要，但新技術正在湧現。表面貼裝器件（SMD）LED陣列提供更小嘅佔位面積，更適合自動化貼片組裝。此外，有機LED（OLED）同微型LED嘅發展實現咗完全可尋址、柔性同超高分辨率嘅顯示器。然而，對於需要簡單、穩固、高亮度指示器且具有特定條形格式嘅應用，基於AlInGaP嘅無機LED陣列（如LTA-1000KR）繼續提供性能、可靠性同成本嘅最佳平衡。正如呢款器件所見，轉向無鉛封裝反映咗整個行業向環境可持續製造工藝嘅轉變，呢個轉變由RoHS同REACH等全球法規推動。